CN101772531A - 热塑性组合物 - Google Patents

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CN101772531A CN200880101574A CN200880101574A CN101772531A CN 101772531 A CN101772531 A CN 101772531A CN 200880101574 A CN200880101574 A CN 200880101574A CN 200880101574 A CN200880101574 A CN 200880101574A CN 101772531 A CN101772531 A CN 101772531A
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P·J·桑德兰德
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Abstract

本发明涉及一种组合物，其含有粒状固体，塑性材料(如热塑性聚合物)以及可具有分散性质的化合物。所述化合物可由下述方式获得/能够由下述方式获得：使(i)羧酸或其酸酐与(ii)胺或氨基醇反应，以形成产物，其中所述羧酸含有亲油性基团R，其具有6个或更多个碳原子；以及其中，所述形成的产物衍生自如下的(i)∶(ii)的摩尔比：(a)当(i)是羧酸酐时，1∶1或更大，或者(b)当(i)是羧酸时，大于1∶1的比值。本发明还涉及一种新的化合物，所述化合物作为分散剂的用途。

Description

热塑性组合物
技术领域
本发明涉及一种组合物，其含有粒状固体，塑性材料(如热塑性聚合物)以及能够作为分散剂的化合物。
背景技术
典型地采用颜料浓缩物，对热塑性塑料如PP、PE等进行着色。所述颜料浓缩物通常是指母料或复合物。这些浓缩物是通过如下方法制备的：将各组分混合在一起，然后采用通常被用于将粒状固体分散在热塑性聚合物中的任意方法对其进行处理。在双螺杆挤出机中复合或混合，是这些方法中的一种。母料中的颜料浓缩物可最多含有70％的颜料，以及任选的其他添加剂。其他添加剂可包括蜡、分散剂、润滑剂和UV稳定剂。
母料的制备典型地采用分散在热塑性聚合物中的颜料，即，具有有限量聚集体的细颗粒。但是，已知的是，聚集体是在母料的制备过程中，由颜料形成的。聚集体的存在容易导致挤出机的过滤器的阻塞。
此外，对含有热塑性聚合物的制成品而言，特殊要求是重要的。所述热塑性聚合物可为固体制品、薄膜或纤维形式。在固体制品中，为了使显色、着色强度以及降低的斑点水平最大化，可接受的颜料分散是必需的。对于薄膜而言，颜料的不完全分散可能会导致开裂，不希望的散射效应以及斑点。在纤维中，颜料的不完全分散可能会导致纤维断裂。
美国专利4,797,400公开了在粒状固体，润滑剂和热塑性聚合物的存在下，采用含有羧酸官能度的聚合物，例如聚(12-羟基硬脂酸)或聚蓖麻油酸作为分散剂。
同样已知的是，蜡能将粒状固体分散于热塑性聚合物中，参见美国专利申请2002/0151639。
此外，上文所述的任何技术上的挑战，可能会导致昂贵的挤出机类型的设备的加工效率降低，从而使生产成本上升。因此，有利的是寻找一种能分散颜料，同时能使热塑性塑料具有如下性质中的至少一种的化合物：(i)减少聚集体和斑点；(ii)提供更细状态的分散；(iii)具有可接受的着色强度，并且具有改善的亮度；以及(iv)更快的分散速率。本发明提供了这样一种化合物及其组合物。
发明简述
在一个具体实施方案中，本发明提供了一种组合物，其含有粒状固体，塑性材料(如热塑性聚合物)和化合物，其中，所述化合物是：
(A)至少一种式(1)的化合物和至少一种式(2)的化合物的混合物，或者
(B)式(3)的化合物，
其中，式(1)的化合物选自由式(1a)和式(1b)：
其中，式(2)的化合物选自式(2a)、式(2b)和式(2c)：
式(1)
式(1a)                                  式(1b)
Figure GPA00001013652100021
式(2)
式(2a)                               式(2b)                       式(2c)
Figure GPA00001013652100022
式(3)
Figure GPA00001013652100031
其中
R是具有6个或更多个碳原子的亲油性基团；
A独立地为亚烃基(典型地含有1～8个碳原子)，或者羟基取代的亚烃基(典型地含有1～8个碳原子)；
E独立地为-N(X)Y或-O-W(典型地为-N(X)Y)；
W和Z独立地为-(CR′R″)m-N(T)V；
R′和R″独立地为氢或烃基(典型地为含有1～10个，或者1～5个碳原子，或者1个碳原子的烷基)；在一个具体实施方案中，R′和R″都为氢；
X和Y独立地为氢或-(CR′R″)m-N(T)V，前提条件是X和Y中至少一个为-(CR′R″)m-N(T)V；
m为1～20，或者1～5；以及
T和V独立地为氢或烃基(典型地为烷基，并且可含有1～5个碳原子，或者1个碳原子)。
在一个具体实施方案中，本发明提供了一种组合物，其含有粒状固体，塑性材料(如热塑性聚合物)以及化合物，其中，所述化合物是：
(A)至少一种式(1)的化合物和至少一种式(2)的化合物的混合物，或者
(B)式(3′)的化合物，或其混合物，
其中，式(1)的化合物选自由是(1a)和(1b′)，
其中，式(2)的化合物选自由(ii)式(2a)、式(2b′)和式(2c′)：
式(1)
式(1a)                            式(1b′)
Figure GPA00001013652100041
式(2)
式(2a)                           式(2b′)                       式(2c′)
Figure GPA00001013652100042
式(3)
式(3a)                               式(3b′)
其中，R、E、W、X、Y、Z、T、V、R′、R″以及m与上文的定义相同。
在一个具体实施方案中，上式中的E为-N(X)Y，m为1～5，并且T和V都为氢。
在一个具体实施方案中，本发明提供了一种组合物，其含有粒状固体，塑性材料(如热塑性聚合物)以及由下述反应获得的/可由下述反应获得的化合物：使(i)羧酸或其酸酐与(ii)胺或氨基醇反应，以形成产物，
其中，所述羧酸含有亲油性基团R，其具有6个或更多个碳原子；以及
其中，所述形成的产物衍生自如下的(i)∶(ii)的摩尔比：
(a)当(i)是羧酸酐时，1∶1或者更大，或者
(b)当(i)是羧酸时，大于1∶1的比值。
在一个具体实施方案中，本发明提供了将如下化合物：
(A)至少一种上文定义的式(1)的化合物和至少一种式(2)的化合物的混合物，或者
(B)上文定义的式(3)的化合物，作为分散剂的用途。
在一个具体实施方案中，本发明提供了如下化合物的用途，所述化合物是由下述反应获得的/可由下述反应获得：使(i)羧酸或其酸酐与(ii)胺或氨基醇反应，以形成产物，
其中，所述羧酸含有亲油性基团R，其具有6个或更多个碳原子；以及
其中，所形成的产物衍生自如下的(i)∶(ii)的摩尔比：
(a)当(i)是羧酸酐时，1∶1或者更大，或者
(b)当(i)是羧酸时，大于1∶1的比值。
在一个具体实施方案中，本发明提供了一种上文所定义的化合物。
在一个具体实施方案中，本发明提供了上文所定义的化合物作为分散剂的用途。
在一个具体实施方案中，本发明提供了上文所定义的化合物作为本发明所公开的组合物中的分散剂的用途。
发明详述
本发明提供了一种上文所述的组合物。
在一个具体实施方案中，本发明提供了一种组合物，其含有粒状固体，塑性材料(如热塑性聚合物)以及由下述反应获得的/可由下述反应获得的化合物：使(i)羧酸或其酸酐与(ii)胺或氨基醇反应，以形成产物，其中所述羧酸含有亲油性基团R，其具有6个或更多个碳原子；以及其中，所述形成的产物衍生自如下的(i)∶(ii)的摩尔比：
(a)当(i)是羧酸酐时，1∶1或者更大，或者
(b)当(i)是羧酸时，大于1∶1的比值。
所述(i)∶(ii)的摩尔比可为大于1∶1～10∶1，或者为1.1～6∶1，或者1.5∶1～4∶1。
所述摩尔化学计量比典型地是在化合物中产生的，所述化合物或者是(i)化合物的混合物，其中一种化合物具有羧酸或其酸酐官能度，并且其中第二种化合物具有至少一个氨基，或者(ii)具有羧酸或酸酐官能度、以及至少一个氨基的化合物。
(i)和(ii)的反应可在40℃～140℃，或者60℃～110℃的温度下进行。
所述羧酸可为酰化剂(如酸酐)，脂肪酸、羟基羧酸(典型地为羟基-C8-20-亚烯基羧酸)，或其混合物。
所述羧酸可含有具有6个或更多个碳原子的亲油性基团R。在不同的具体实施方案中，所述亲油性基团R含有至少10个或者至少12个碳原子。R的碳原子数的上限可为300，400或500。
在不同的具体实施方案中，R独立地为C6-500、C10-400、C10-300或者C12-500烷基或烯基。
所述C12-500烷基或烯基典型地包括聚异丁烯基。所述聚异丁烯可具有450或550～5000，或者750～3000，或者900～2500的数均分子量。在不同的具体实施方案中，所述聚异丁烯的数均分子量可为950-1000，或者2200-2300。
适当的脂肪酸包括油酸、棕榈酸、硬脂酸、芥酸、山嵛酸、花生酸、花生四烯酸、月桂酸、2-乙基己酸、蓖麻油酸、12-羟基硬脂酸、9，11-亚油酸、9，12-亚油酸、9，12，15-亚麻酸、松香酸或其混合物。脂肪酸的其他例子包括衍生自天然产生源的油的脂肪酸的混合物，如葵花油、橄榄油、菜子油、蓖麻油、棕榈油、椰子油、亚麻子油、大豆油、鱼油等，以氢化的(饱和的)或者不饱和的形式。脂肪酸的其他例子包括可由Baker Petrolite Polymer Division商购获得的
Figure GPA00001013652100071
酸(合成的直链伯羧酸)。
在一个具体实施方案中，所述化合物也可衍生自羟基羧酸或其衍生物。
在一个具体实施方案中，羟基羧酸的适当的例子包括蓖麻油酸、12-羟基硬脂酸、6-羟基己酸、5-羟基戊酸、12-羟基十二烷酸、5-羟基十二烷酸、5-羟基癸酸、4-羟基癸酸、10-羟基十一烷酸或其混合物。
羟基羧酸的有用的衍生物可采用大量的其他羟基羧酸。羟基羧酸的例子包括柠檬酸、酒石酸、苹果酸(或者羟基琥珀酸)、乳酸、草酸、羟基乙酸、羟基丙酸、羟基戊二酸、各种其他二羟基单酸、各种其他单羟基二元酸、或其混合物。这些羟基羧酸可进一步被上文所定义的R基团取代。所述R基团可为，例如，在一个羧酸上的酯基、或者通过一个碳-碳键键接到所述羧酸上。
在一个具体实施方案中，所述胺具有至少两个氨基。一个氨基与所述羧酸或其酸酐反应。其他氨基可保持未反应的状态。未反应的氨基可为伯、仲或叔氨基。在一个具体实施方案中，未反应的氨基可为仲或叔氨基。
可衍生所述化合物的适当的胺的例子包括：N，N-二甲基-氨基丙胺、N，N-二乙基-氨基丙胺、N，N-二甲基-氨基乙胺、N，N-二乙基-氨基乙胺、乙二胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺、异构的丁二胺、戊二胺、己二胺、庚二胺、二乙三胺、二丙三胺、二丁三胺、三乙四胺、四乙五胺、五乙六胺、六亚甲基四胺、以及双(六亚甲基)三胺、二氨基苯、二氨基吡啶、氨基吡啶、氨基哌啶、氨基丙基咪唑或它们的混合物。
可衍生所述化合物的适当的氨基醇的例子包括：乙醇胺、异丙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙基乙醇胺、二甲基乙醇胺、二丁基乙醇胺、3-氨基-1，2-丙二醇，丝氨醇、2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇、三(羟甲基)-氨基甲烷、N-甲基葡糖胺、1-氨基-1-脱氧-D-山梨糖醇、二异丙醇胺、N-甲基-N，N-二乙醇胺、N，N，N′N′-四(2-羟丙基)乙二胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-二甲基氨基-甲基-1-丙二醇、2-氨基-1-丁醇、2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇、2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇或它们的混合物。
在一个具体实施方案中，所述氨基醇包括二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、二甲基氨基丙醇或它们的混合物。
所述化合物可衍生自烯基取代的酰化剂，例如十二烷基琥珀酸酐、十六烷基琥珀酸酐、十八烷基琥珀酸酐、十二烯基琥珀酸酐、十六烯基琥珀酸酐、十八烯基琥珀酸酐、聚异丁烯琥珀酸酐或它们的混合物。
由所述方法形成的化合物，还可由上文所述的式(1)、(2)和(3)表示。
式(1b)、(2b)、(2c)和(3)的化合物中，A表示的适当的基团的例子包括亚乙基、亚丙基、四亚甲基、六亚甲基和2-羟基三亚甲基。当式(1b)、(2b)、(2c)和(3)的化合物中的A为亚乙基时，得到的化合物可由上文所述式(1b′)、(2b′)、(2c′)和(3′)(即，(3a′)和(3b′))表示。
工业实用性
在一个具体实施方案中，本发明所述的化合物是一种加工助剂或分散剂。
在不同的具体实施方案中，所述化合物在本发明的组合物中，可以以选自0.1～50重量％，或者0.25～35重量％，以及0.5～30重量％的量存在。
存在于所述组合物中的粒状固体可为任意无机或有机固体物质。在一个具体实施方案中，所述粒状固体是颜料。
在一个具体实施方案中，所述粒状固体是有机颜料，其选自任意认可的种类的颜料，例如，在Colour Index(1971)第三版，以及随后的版本及其附录中，章节名为“Pigments”中描述的那些。
有机颜料的例子是选自如下物质的那些：偶氮、双偶氮、缩合的偶氮、硫靛、阴丹士林、异阴丹士林、蒽嵌蒽醌、蒽醌、异二苯并蒽酮、三苯二噁嗪、喹吖啶酮和酞菁系列，特别是铜酞菁及其环上卤化(nuclear halogenated)的衍生物，以及酸性、碱性和媒染剂染料的色淀、以及炭黑。炭黑，尽管严格地说是无机的，但是在其分散性质方面，表现得更像有机颜料。在一个具体实施方案中，所述有机颜料是酞菁、特别是铜酞菁，单偶氮、双偶氮、阴丹士林、蒽并蒽酮、喹吖啶酮和炭黑。
无机固体包括：填充剂和填料如滑石、高岭土、二氧化硅、重晶石和碳酸钙，阻燃剂如三水合氧化铝或氢氧化镁；粒状陶瓷材料如氧化铝、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、氮化硅、氮化硼、碳化硅、碳化硼、混合的氮化硅铝和金属钛酸盐；粒状磁性材料如过渡金属，特别是铁盒铬的磁性氧化物，如γ-Fe2O3、Fe3O4和钴掺杂的铁氧化物，氧化钙、铁氧体，特别是钡铁氧体；以及金属粒子，特别是金属铁、镍、钴、铜及它们的合金。
在一个具体实施方案中，热塑性树脂包括聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚苯乙烯类、聚(甲基)丙烯酸酯、纤维素和纤维素衍生物。所述组合物可通过许多方法制备，但是熔融混合和干态固体共混是典型的方法。
适当的热塑性塑料的例子包括：(低密度、或线性低密度或高密度)聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、尼龙6、尼龙66、尼龙46、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)、热塑性聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、Victrex PEEKTM聚合物(如氧代-1，4-亚苯氧基(phenylenoeoxy)-1，4-苯撑-羰基-1，4-亚苯基聚合物)以及丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物(ABS)；以及各种其他聚合物共混物或合金。
所述组合物典型地含有1～95重量％的粒状固体，该含量取决于所述固体的性质、所述固体和极性有机液体的相对密度。例如，在一个具体实施方案中，其中当所述固体是有机物质，如有机颜料时，组合物含有15～60重量％的所述固体；而在一个具体实施方案中，当所述固体是无机物质，如无机颜料、填料或填充剂时，组合物含有40～90重量％的所述固体，基于所述组合物的总重计。
所述组合物可含有其他成分，如抗氧化剂、抗静电剂、偶联剂、发泡剂、脱模剂、增塑剂、滑爽剂、UV稳定剂、降粘剂、不同于本发明的所述化合物的分散剂、以及脱气剂。
所述组合物可通过任何已知的制备热塑性复合物的常规方法制备。这样，所述固体、热塑性聚合物以及分散剂可以以任意顺序混合，然后将混合物进行机械处理，将所述固体的粒子降至适当的尺寸，例如通过双螺杆挤出、双辊研磨、在Buss捏合机或类似的设备中复合。
在一个具体实施方案中，本发明的组合物进一步含有一种或多种其他公知的分散剂。
在一个具体实施方案中，本发明提供了一种组合物，其含有：
(a)0.1～50重量％，或者0.25～35重量％，以及0.5～30重量％的上文所公开的化合物；
(b)0～90重量％的无定形聚α-烯烃，如聚乙烯/聚丙烯混合物；
(c)0～90重量％的蜡，典型地为聚烯烃蜡，如聚乙烯蜡；以及
(d)0～30重量％的晶态聚烯烃。
在一个具体实施方案中，本发明提供了一种组合物，其含有：
(a)0.1～50重量％，或者0.25～35重量％，以及0.5～30重量％的上文所公开的化合物；
(b)0～90重量％的无定形聚α-烯烃，如聚乙烯/聚丙烯混合物；
(c)0～90重量％的蜡，典型地为聚烯烃蜡，如聚乙烯蜡；以及
(d)0～30重量％的晶态聚烯烃，
前提条件是，(b)和(c)中的至少一种以0.1重量％或更高的量存在。
所述聚烯烃蜡(如聚乙烯蜡)可被描述为载体、活性助剂或协合剂。
在一个具体实施方案中，本发明提供了一种如本发明所述的微粉化的组合物。在一个具体实施方案中，所述进一步含有至少一种(i)无定形聚α-烯烃，或者(ii)聚烯烃蜡的组合物，具有如下粒子尺寸：至少10重量％的粒子具有1mm或更小的直径，或者0.5mm或更小、或者0.1mm或更小、或者0.05mm或更小。在一个具体实施方案中，所述粒度级份可为50nm～1mm，或者100nm～0.05mm。
下文的实施例对本发明进行了说明。这些实施例并非穷举，其目的不是为了限制本发明的范围。
实施例
对比分散剂A(对比A)：在容器中，将聚羟基硬脂酸(Mn为约850)加热直至熔融。Sasol C105，然后将Fischer Tropsch蜡(650份，获自Sasol Wax GmbH，(凝固点：104-110℃；平均分子量：1262；平均分子式：C90H182))一部分一部分地加入到所述聚羟基硬脂酸中，同时保持可搅拌的物体的状态，以形成混合物。在加热下，搅拌所述混合物，直至获得均匀的液体。将所述均匀的液体倒入第二个容器中，使其冷却。一旦凝固，在破碎为约2cm的单独的碎块之前，将材料冷却至-10℃，2小时。然后，将所述材料在Glen Creston旋转式销棒粉碎机上研磨，没有过滤筛网，从而得到细的颗粒。
中间体1：将十六烯基琥珀酸酐(120份，获自Lubrizol)在容器中，在80℃下熔融。加入二甲基氨基丙胺(38份，获自Aldrich)，在氮气保护下，持续搅拌1小时。将反应温度升至160℃，再持续搅拌10小时，同时由Dean Stark设备收集水。将产物冷却。
对比分散剂B(对比B)：将中间体1(70份)在容器中加热直至熔融。在加热下，将Sasol C105，Fischer Tropsch蜡(130份)一部分一部分地加入，同时保持可搅拌的反应物的状态，以形成混合物。在加热下，搅拌所述混合物，直至获得均匀的液体。将所述均匀的液体倒入第二个容器中，使其冷却。一旦凝固，在破碎为约2cm的单独的碎块之前，将材料冷却至-10℃，2小时。然后，将所述材料在Glen Creston旋转式销棒粉碎机上研磨，没有过滤筛网，从而得到细的颗粒。
中间体2：将十六烯基琥珀酸酐(100份，获自Lubrizol)在80℃下熔融。然后加入蒸馏水(4份)，随后在氮气气氛下搅拌2小时。将产物冷却。
对比分散剂C(对比C)：将中间体2(70份)在容器中加热直至熔融。将Sasol C105，Fischer Tropsch蜡(130份)一部分一部分地加入，同时保持可搅拌的反应物的状态，以形成混合物。在加热下，搅拌所述混合物，直至获得均匀的液体。将所述均匀的液体倒入第二个容器中，使其冷却。一旦凝固，在破碎为约2cm的单独的碎块之前，将材料冷却至-10℃，2小时。然后，将所述材料在Glen Creston旋转式销棒粉碎机上研磨，没有过滤筛网，从而得到细的颗粒。
对比分散剂D(对比D)：将十六烯基琥珀酸酐(70份，获自Lubrizol)在容器中加热直至熔融。将Sasol C105，Fischer Tropsch蜡(130份)一部分一部分地加入，同时保持可搅拌的反应物的状态，以形成混合物。在加热下，搅拌所述混合物，直至获得均匀的液体。将所述均匀的液体倒入第二个容器中，使其冷却。一旦凝固，在破碎为约2cm的单独的碎块之前，将材料冷却至-10℃，2小时。然后，将所述材料在Glen Creston旋转式销棒粉碎机上研磨，没有过滤筛网，从而得到细的颗粒。
中间体3：将聚羟基硬脂酸(Mn850)，200份，以及3-二甲基氨基-1-丙胺(12.5份，获自Aldrich Chemical Co.)，在一个容器中，在氮气气氛下，在100℃下，在一起搅拌30分钟。将温度升至130℃，并在冷却之前，在该温度下持续搅拌18小时。得到的褐色粘性油的酸值为36mg KOH/g。
分散剂E(分散E)：将中间体3(70份)在容器中加热直至熔融。将Sasol C105，Fischer Tropsch蜡(130份)分阶段加入搅拌的物质中，同时保持可搅拌的反应物的状态，以形成混合物。在加热下，搅拌所述混合物2小时，直至获得均匀的液体。将所述均匀的液体倒入第二个容器中，使其冷却。一旦凝固，在破碎为约2cm的单独的碎块之前，将材料冷却至-10℃，2小时。然后，将所述材料在Glen Creston旋转式销棒粉碎机上研磨，没有过滤筛网，从而得到细的颗粒。
分散剂F(分散F)：将中间体1(35份)和中间体2(35份)在搅拌下，在80℃下，一起加热1小时。将Sasol C105(130份)分阶段加入搅拌的物质中，同时保持可搅拌的反应物的状态，以形成混合物。在加热下，搅拌所述混合物2小时，直至获得均匀的液体。将所述均匀的液体倒入第二个容器中，使其冷却。一旦凝固，在破碎为约2cm的单独的碎块之前，将材料冷却至-10℃，2小时。然后，将所述材料在GlenCreston旋转式销棒粉碎机上研磨，没有过滤筛网，从而得到细的颗粒。
分散剂G(分散G)：将十六烯基琥珀酸酐(35份，获自Lubrizol)和中间体1(35份)在搅拌下，在80℃下，一起加热1小时。将SasolC105，Fischer Tropsch蜡(130份)分阶段加入搅拌的物质中，同时保持可搅拌的反应物的状态，以形成混合物。在加热下，搅拌所述混合物2小时，直至获得均匀的液体。将所述均匀的液体倒入第二个容器中，使其冷却。一旦凝固，在破碎为约2cm的单独的碎块之前，将材料冷却至-10℃，2小时。然后，将所述材料在Glen Creston旋转式销棒粉碎机上研磨，没有过滤筛网，从而得到细的颗粒。
中间体4：将十六烯基琥珀酸酐(100份，获自Lubrizol)在80℃下熔融。加入3-3′-亚氨基-双(N，N-二甲基氨基丙胺)(58份，获自Aldrich)，在氮气气氛下，在80℃下持续搅拌2小时。将反应温度升至160℃，在冷却之前，再持续搅拌10小时。
分散剂H(分散H)：将中间体4(70份)在容器中加热直至熔融。将Sasol C105，Fischer Tropsch蜡(130份)分阶段加入搅拌的物质中，同时保持可搅拌的反应物的状态，以形成混合物。在加热下，搅拌所述混合物2小时，直至获得均匀的液体。将所述均匀的液体倒入第二个容器中，使其冷却。凝固后，在破碎为约2cm的独立的碎块之前，将材料冷却至-10℃，2小时。然后，将所述材料在Glen Creston旋转式销棒粉碎机上研磨，没有过滤筛网，从而得到细的颗粒。
分散剂的评价：将每种分散剂(60份)放入含有Heuco Green600703K(颜料绿7，200份)和LDPE粒料(Exxon Mobil LD600 240份)的亨舍尔混合机中。将这些材料在一起混合60秒钟，以形成预混物。通过Thermo Prism TSE16TC双螺杆挤出机，将该预混物复合，所述挤出机具有400/60目的筛网过滤组分布。挤出机区域从喂料口至口模的温度分布为60/130/140/160/160。在筛网组后面的压力(以巴表示)以数位方式记录。以100秒的间隔测量的压力数据记录在下表中。表中的字母OP表示筛网组后面的压力为大于100巴(挤出机的过压上限)。
Figure GPA00001013652100151
阻燃实施例：可以预期，在前述分散剂评价中，可以用粒状阻燃剂代替类似含量的颜料，并且在过滤器组压力方面，可以获得相当的结果，并且能得到阻燃塑料配方或者母料。阻燃剂可为第0042段所提及的那些中的任意一种和/或密胺或密胺衍生物，如密胺氰尿酸酯。所用的热塑性塑料可为LDPE或第0044段所提及中的那些中的任意一种。
中间体5：将12-羟基硬脂酸(200份)，以及3-二甲基氨基-1-丙胺(12.5份，获自Aldrich Chemical Co.)，在一个容器中，在120℃下，在氮气气氛下，在一起搅拌1小时。将温度升至180℃，并在冷却之前，在该温度下持续搅拌18小时。得到的褐色粘性油的酸值为5mg KOH/g。
分散剂I(分散I)：将中间体5(56份)和聚羟基硬脂酸(Mn850)(14份)在搅拌下，在80℃下一起加热1小时。将Sasol C105，FischerTropsch蜡(130份)分阶段加入搅拌的物质中，同时保持可搅拌的反应物的状态，以形成混合物。在加热下，搅拌所述混合物2小时，直至获得均匀的液体。将所述均匀的液体倒入第二个容器中，使其冷却。一旦凝固，在破碎为约2cm的单独的碎块之前，将材料冷却至-10℃，2小时。然后，将所述材料在Glen Creston旋转式销棒粉碎机上研磨，没有过滤筛网，从而得到细的颗粒。
分散剂J(分散J)：重复分散I的步骤，除了采用42份中间体5和28份聚羟基硬脂酸(Mn850)之外。
分散剂K(分散K)：重复分散I的步骤，除了采用28份中间体5和42份聚羟基硬脂酸(Mn850)之外。
分散剂L(分散L)：重复分散I的步骤，除了采用14份中间体5和56份聚羟基硬脂酸(Mn850)之外。
对比分散剂E(对比E)：将中间体5(70份)在容器中加热直至熔融。将Sasol C105，Fischer Tropsch蜡(130份)分阶段加入搅拌的物质中，同时保持可搅拌的反应物的状态，以形成混合物。在加热下，搅拌所述混合物2小时，直至获得均匀的液体。将所述均匀的液体倒入第二个容器中，使其冷却。一旦凝固，在破碎为约2cm的单独的碎块之前，将材料冷却至-10℃，2小时。然后，将所述材料在Glen Creston旋转式销棒粉碎机上研磨，没有过滤筛网，从而得到细的颗粒。
测试
母料制备：将每种分散剂(60份)放入含有Heuco Green600703K(颜料绿7，200份)和LDPE粒料(Exxon Mobil LD600粉体240份)的亨舍尔混合机中。将这些材料在一起混合60秒钟，以形成预混物。通过Thermo Prism TSE16TC双螺杆挤出机，将该预混物复合，所述挤出机具有400/60目的筛网过滤组分布。挤出机区域从喂料口至口模的温度分布为60/130/140/160/160。在筛网组后面的压力(以巴表示)以数位方式记录，在下表中给出了900秒之后的压力。为了对材料进行色强度测试，将挤出机螺杆停止，完全除去过滤组，重新启动螺杆，从而能收集到具有完全颜料含量的材料。
稀释体(letdown)制备：然后，在装备有抛光的铬辊的Polymix110L双辊塑炼机上，制备用于评价的母料。前辊辊温为115℃，后辊辊温为85℃。将Exxon Mobil LD605BA粒料(96份)放入所述塑炼机的“辊隙”中，加热1分钟。辊以5rpm的转速开始旋转，通过将速度升至10rpm，并且将辊隙设定为0.75mm，使聚合物形成带。在所述辊隙中加入Plaswhite PE7024白色LDPE母料(60％TiO2，3.33份)，将辊速升至20rpm，通过反复手工操作所述材料，混合形成基体聚合物，混合约1分钟。将上文的段落中制备的每种母料(0.5份)加入辊隙中，将辊速升至30rpm，以相同的方式混合3分钟。然后，将所述聚合物从辊上剥离，滚成球，并使其通过0.75mm的辊隙。重复该步骤10次，获得高水平的分散。
试样压制和颜色测定：将(10)份由此制备的片材(hide)置于处于Bridge水压机中的模板中。将该材料在160℃下预热3分钟，然后在加热的条件下，在1600psi的压力下，压制30秒钟。然后开启冷却水，使试样冷却至60℃。将所述材料移出，在DataColour分光光度计上测试其颜色性质。其以与设定为100的标准试样(对比试样A)进行对比的色强度(％)给出。
测试结果
  试样名   最大过滤器压力，巴   色强度，％
  对比A   95   100
  对比E   95   未测试
  分散F   89   105.2
  分散G   65   108.3
  分散I   77   107.7
  分散J   76   108.7
  分散K   77   109.1
  分散L   72   109.8
由所述测试获得的数据表明，本发明的组合物，在超过1000秒之后，具有可接受的性能。因此，本发明的组合物能够分散颜料，所述颜料能使热塑性塑料具有减少聚集体和斑点的性质中的至少一种，并且所述组合物能提供更细的分散状体，具有可接受的着色强度，并且具有改善的亮度和更快的分散速率。
所述所引用的每一篇文献，都通过引用方式并入本发明。除了在实施例中，或者另有明确说明，在本说明书中，对物质的量，反应条件，分子量和碳原子数等进行说明的所有的数量，都应当理解为由措辞“约”所修饰。除非另有说明，本发明所指的每一种化合物或组合物，都应当解释为商品级的，其可含有异构体，副产物，衍生物和通常被认为存在于商品级产品中的其他物质。但是，每种化学组分的量是以不含任何通常可存在于商品级物质中的溶剂或稀释油的形式给出的，除非另有说明。应当认为，本发明所描述的量的上限和下限，范围，比值范围，可以独立地加以组合。类似地，本发明的每一要素的范围和量，可与任何其他要素的范围或量一起使用。
尽管已经参照其优选的具体实施方案，对本发明进行了说明，应当认为其各种变化方案，在阅读完本说明书后，对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，应当认为，此处所公开的本发明，其目的是涵盖落入所附的权利要求书的范围中的这些变化方案。

Claims (17)

1.组合物，其含有粒状固体、塑性材料和化合物，其中所述化合物是：
(A)至少一种式(1)的化合物和至少一种式(2)的化合物的混合物，或者
(B)式(3)的化合物，
其中，式(1)的化合物选自式(1a)和式(1b)，
其中，式(2)的化合物选自式(2a)、式(2b)和式(2c)：
式(1)
  式(1a)                                     式(1b)
Figure FPA00001013652000011
式(2)
  式(2a)                            式(2b)               p           式(2c)
Figure FPA00001013652000012
式(3)
Figure FPA00001013652000013
其中
R是具有6个或更多个碳原子的亲油性基团；
A独立地为亚烃基，或者羟基取代的亚烃基；
E独立地为-N(X)Y或-O-W；
W和Z独立地为-(CR′R″)m-N(T)V；
R′和R″独立地为氢或烃基；
X和Y独立地为氢或-(CR′R″)m-N(T)V，前提条件是X和Y中至少一个为-(CR′R″)m-N(T)V；
m为1～20；以及
T和V独立地为氢或烃基。
2.如权利要求1所述的组合物，其中所述塑性材料是热塑性聚合物。
3.如权利要求2所述的组合物，其中所述塑性材料是热固性树脂或热塑性树脂。
4.如权利要求1所述的组合物，其中所述粒状固体是颜料，填料、或者其他粒状添加剂。
5.如权利要求1所述的组合物，其中所述粒状固体以1～95重量％的量存在，基于所述组合物计。
6.如权利要求1所述的组合物，其中E为-N(X)Y，m为1～5，T和V都为氢。
7.如权利要求1所述的组合物，其中A是亚乙基。
8.如权利要求1所述的组合物，其中R′和R″独立地为氢或具有1～5个碳原子的烷基。
9.如权利要求1所述的组合物，其中R′和R″都为氢。
10.如权利要求1所述的组合物，其中所述化合物以选自所述组合物的0.25～35重量％以及0.5～30重量％的范围存在。
11.组合物，其含有粒状固体，塑性材料(如热塑性聚合物)以及由下述方式获得的/能够由下述方式获得的化合物：使(i)羧酸或其酸酐与(ii)胺或氨基醇反应，以形成产物，
其中，所述羧酸含有亲油性基团R，其具有6个或更多个碳原子；以及
其中，所形成的产物衍生自如下的(i)∶(ii)的摩尔比：
(a)当(i)是羧酸酐时，1∶1或更大，或者
(b)当(i)是羧酸时，大于1∶1的比值。
12.如权利要求11所述的组合物，其中所述摩尔化学计量比导致如下化合物：
(i)化合物的混合物，其中一种化合物具有羧酸或酸酐官能度，并且其中第二种化合物具有至少一个氨基，或者
(ii)具有羧酸或酸酐官能度、以及至少一个氨基的化合物。
13.化合物作为分散剂的用途，其中所述化合物是：
(A)至少一种式(1)的化合物和至少一种式(2)的化合物的混合物，或者
(B)式(3)的化合物，
其中，式(1)的化合物选自式(1a)和式(1b)，
其中，式(2)的化合物选自(ii)式(2a)、式(2b)和式(2c)：
式(1)
     式(1a)                         式(1b)
Figure FPA00001013652000031
式(2)
      式(2a)                           式(2b)                             式(2c)
Figure FPA00001013652000041
式(3)
Figure FPA00001013652000042
其中
R是具有6个或更多个碳原子的亲油性基团；
A独立地为亚烃基，或者羟基取代的亚烃基；
E独立地为-N(X)Y或-O-W；
W和Z独立地为-(CR′R″)m-N(T)V；
R′和R″独立地为氢或烃基；
X和Y独立地为氢或-(CR′R″)m-N(T)V，前提条件是X和Y中至少一个为-(CR′R″)m-N(T)V；
m为1～20；以及
T和V独立地为氢或烃基。
14.如权利要求13所述的化合物作为在组合物中的分散剂的用途，所述组合物进一步含有粒状固体和塑性材料。
15.组合物，其含有：
(a)0.1～50重量％，或0.25～35重量％，以及0.5～30重量％的上文所公开的化合物；
(b)0～90重量％的无定形聚α-烯烃，如聚乙烯/聚丙烯混合物；
(c)0～90重量％的蜡，典型地为聚烯烃蜡，如聚乙烯蜡；以及
(d)0～30重量％的晶态聚烯烃，
前提条件是，(b)和(c)中的至少一种以0.1重量％或更高的量存在。
16.如权利要求15所述的组合物，其中至少10重量％的组合物具有1mm或更小，或者0.5mm或更小、或者0.1mm或更小、或者0.05mm或更小的粒度级份。
17.如权利要求15所述的组合物，其中至少10重量％的组合物具有50nm～1mm，或者100nm～0.05mm粒度级份。
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